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传感器技术是现代科技发展水平的标志之一

日期:2022-12-6 (来源:互联网)

传感器技术是现代科技发展水平的标志之一,压力传感器技术BU807是传感器技术的重要分支。压力传感器是工业实践中最常用的传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。目前,各种压力传感器,如电容式、硅蓝宝石、陶瓷厚膜、金属应变电等类型,广泛应用于国家生产和科技领域的各个行业。以下是一些常用压力传感器的特性及其差异。

一.蓝宝石压力传感器

蓝宝石压力传感器采用应变电阻工作原理,以硅蓝宝石为半导体敏感元件,具有无与伦比的测量特性。

蓝宝石由单晶绝缘元素组成,无滞后、疲劳和蠕变;蓝宝石比硅更强,硬度更高、不怕变形;此外,蓝宝石具有良好的弹性和绝缘性。因此,硅蓝宝石制成的半导体敏感元件对温度变化不敏感,即使在高温条件下也具有良好的工作特性;蓝宝石抗辐射性强;此外,没有硅蓝宝石半导体敏感元件p-n飘移,因此,从根本上简化了制造工艺,提高了重复性,保证了高成品率。

压力传感器和变送器由硅蓝宝石半导体敏感元件制成,可在最恶劣的工作条件下正常工作,可靠性高,精度好,温度误差小,性价比高。

二.压电压力传感器

压电传感器中使用的主要压电材料包括石英.酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中,石英(二氧化硅)是一种天然晶体。在这种晶体中发现了压电效应。在一定的温度范围内,压电特性一直存在,但当温度超过这个范围时,压电特性完全消失(所谓的高温“居里点”)。石英逐渐被其他压电晶体所取代,因为随着应力的变化,电场变化很小(即压电系数相对较低)。酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但只能在室温和湿度较低的环境中使用。磷酸二氢胺是一种能承受高温和相当高湿度的人工晶体,因此得到了广泛的应用。现在压电效应也用于多晶体,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、压电陶瓷铌酸盐系、铌镁铅压电陶瓷等。

三.陶瓷压力传感器

耐腐蚀陶瓷压力传感器无液体传递,压力直接作用于陶瓷隔膜前表面.房间隔膜的表面使隔膜略有变形。陶瓷隔膜背面印有厚膜电阻,连接成惠斯通电桥(闭桥)。由于压敏电阻的压阻效应,电桥产生与压力成正比的高线性电压信号,与激励电压成正比。根据不同的压力范围,标准信号校准为2.0、3.0、3.3mV等等,可与应变传感器兼容。通过激光校准,传感器具有较高的温度稳定性和时间稳定性,传感器有自己的温度补偿0℃~70℃,并且可以直接接触大多数介质。

陶瓷被公认为高弹性陶瓷、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动材料。陶瓷的热稳定性及其厚膜电阻可使其工作温度范围高达-40℃~135℃,还有高精度的测量、高稳定性。电气绝缘度大于22KV,输出信号强,长期稳定性好。低成本陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向。在欧洲和美国,有一种趋势是完全取代其他类型的传感器。在中国,越来越多的用户使用陶瓷传感器来取代扩散硅压力传感器。

四.厚膜压力传感器

厚膜压力传感器是继硅压力传感器扩散后压力传感器的又一重大技术创新Z-该元件是国内外唯一具有数字信号输出的敏感元件。因此,陶瓷厚膜技术和力敏Z-最简单元件电路的巧妙结合可以产生出色的性能.低成本的新型传感器。陶瓷厚膜工艺具有以下优点:

●陶瓷弹性体具有优异的性能和平滑度、均匀、严格遵循虎克定律,无塑性变形。

●厚膜电阻(包括高温导线)可与陶瓷弹性隔膜牢固烧结,无需粘贴。刚性结构蠕变小,漂移小,静态性能稳定,动态性能好。

●厚膜弹性体结构简单,制备方便。与扩散硅压力传感器相比,不需要半导体平面工艺来形成扩散电阻弹性膜,大大降低了生产线的初始投资和加工成本。

●陶瓷厚膜结构耐液体或气体介质腐蚀,不需要不锈钢隔膜和硅油的转换和隔离,简化了包装结构,进一步降低了成本。

●宽工作范围。测量范围取决于隔膜有效半径与厚度之比,只要微压不小于1Kpa,原则上,较高的量程也容易实现。

●工作温度范围宽,可达-40℃~120℃。